JPH09289330A - 受光モジュール - Google Patents

受光モジュール

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JPH09289330A
JPH09289330A JP8101759A JP10175996A JPH09289330A JP H09289330 A JPH09289330 A JP H09289330A JP 8101759 A JP8101759 A JP 8101759A JP 10175996 A JP10175996 A JP 10175996A JP H09289330 A JPH09289330 A JP H09289330A
Authority
JP
Japan
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light receiving
receiving element
optical fiber
electrode
ferrule
Prior art date
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Pending
Application number
JP8101759A
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English (en)
Inventor
Isao Yoneda
勲生 米田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光軸調整を不要とし、寄生のインダクタンス
成分を低減する。 【解決手段】 受光素子1と光ファイバフェルール4と
は半田バンプ9a,9bによってセルフアライメント実
装されて結合されている。受光素子の電極は半田バンプ
9a,9bによって光ファイバフェルール4の電極8
a,8bに電気的に接続されている。受光素子1と光フ
ァイバフェルール4とを結合した後に、受光素子1はそ
の全体を覆うようにキャップ10が取付けられて気密封
止され、キャップ10は挿入する際にキャップ止め11
で止められる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は受光モジュールに関
し、特に光ファイバ通信に用いられる受光モジュールに
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の受光モジュールにおいて
は、例えば光ファイバ通信で伝送される光信号の光電気
変換を行うために用いられており、受光モジュールと光
ファイバとの間の結合効率が最大となるように光ファイ
バとの結合に際して光軸調整が行われている。
【0003】この光軸調整については、受光素子側に光
ファイバの先端部を収容するための凹部を設け、光ファ
イバとの良好な光結合を容易に得ることができるようし
たものが提案されている。この技術については、特開平
5−37004号公報に詳述されている。
【0004】また、受光モジュールを構成する受光素子
では受光素子側の電極を外部電極にボンディングワイヤ
接続で電気的に接続し、受光素子で変換した電気信号を
受光素子側の電極から外部電極に引き出している。この
技術については、特開平44−159504号公報に開
示された技術や特開平4−333806号公報に開示さ
れた技術等がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の受光モ
ジュールでは、受光素子と光ファイバとの間の結合効率
が最大となるように光軸調整を行う必要があり、受光素
子あるいは光ファイバを調整することで光軸調整を行っ
ている。
【0006】そのため、光軸調整に多大な時間を要し、
受光素子あるいは光ファイバを固定するための装置を必
要としている。また、その光軸調整を簡易化するために
は受光素子側または光ファイバ側に光ファイバまたは受
光素子を収容するための凹部等の収容専用の構造を施さ
なければならない。
【0007】一方、受光素子の電極から外部電極に電気
信号を取り出すためにはボンディングワイヤ接続等の電
気的接続を行う必要があり、ボンディングワイヤに起因
する寄生のインダクタンス成分が付加されてしまう。
【0008】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、光軸調整を不要とし、寄生のインダクタンス成分
を低減することができる受光モジュールを提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明による受光モジュ
ールは、受光素子と光ファイバとをフェルールを介して
結合した受光モジュールであって、前記受光素子の前記
フェルールとの結合面に設けられかつ前記光ファイバを
介して入力される光信号を電気信号として出力するため
の第1の電極と、前記フェルールの前記受光素子との結
合面に前記第1の電極に対向して設けられた第2の電極
と、前記フェルールの側壁に設けられかつ前記第2の電
極に電気的に接続された第3の電極と、前記第1及び第
2の電極を電気的にかつ物理的に接続する半田バンプと
を備えている。
【0010】本発明による他の受光モジュールは、上記
の構成において、前記第2の電極上に前記半田バンプを
形成した後に当該半田バンプ上に前記第1の電極を仮搭
載して当該半田バンプを溶融することで前記半田バンプ
により前記第1及び第2の電極を電気的にかつ物理的に
接続し、前記受光素子と前記光ファイバとの位置合せを
行うようにしている。
【0011】本発明による別の受光モジュールは、上記
の構成のほかに、前記フェルールの前記受光素子との結
合面に設けられかつ前記第2の電極上に形成された半田
バンプを溶融する際に当該半田バンプの前記第3の電極
への流れ込みを抑止する抑止膜を具備している。
【0012】本発明によるさらに別の受光モジュール
は、上記の構成のほかに、前記半田バンプにより前記第
1及び第2の電極を電気的にかつ物理的に接続した後に
前記受光素子及び前記フェルールの結合面を気密封止す
るキャップ部材を具備している。
【0013】本発明によるさらにまた別の受光モジュー
ルは、上記の構成において、前記半田バンプの形成量を
可変することで前記受光素子と前記フェルールとの結合
距離を可変するようにしている。
【0014】
【発明の実施の形態】まず、本発明の作用について以下
に述べる。
【0015】受光素子を半田バンプで光ファイバフェル
ールの端面上にセルフアライメント実装する。これによ
って、受光素子は光ファイバフェルールの端面上の予め
定められた位置に自動的に実装されるので、受光素子の
受光面と光ファイバの先端部との光軸調整が不要とな
る。
【0016】また、受光素子の電極と光ファイバフェル
ールの電極とが半田バンプによって電気的に接続される
ので、従来のようなボンディングワイヤ接続が不要とな
り、寄生のインダクタンス成分を低減することができ
る。
【0017】さらに、受光素子及び光ファイバフェルー
ルの電極の形成やセルフアライメント実装の工程は一括
処理が可能なので、量産性が高くなり、実装にかかるコ
ストを低減することができる。この場合、部品点数が従
来よりも少なくなるので、装置の小型化に適している。
【0018】次に、本発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図1は本発明の一実施例による受光素
子の斜視図であり、図2は本発明の一実施例による光フ
ァイバフェルールの斜視図であり、図3は本発明の一実
施例による光ファイバフェルールの断面図であり、図4
は本発明の一実施例による受光モジュールの断面図であ
る。
【0019】これらの図において、受光素子1には光フ
ァイバフェルール4との結合面上において、光電気変換
で得た電気信号を取り出すための電極3a〜3cが受光
面2の近傍に配設されている。
【0020】光ファイバフェルール4には受光素子1と
の結合面上において、光ファイバ5の先端部5a近傍の
受光素子1の電極3a〜3cに対向する位置に電極6a
〜6cが配設されている。
【0021】電極6a〜6cは光ファイバフェルール4
の側壁に設けられた電極8a〜8c(電極8cは図示せ
ず)に電気的に接続されている。ここで、電極8a〜8
cは電極6a〜6cを通して受光素子1の電極3a〜3
cから電気信号を外部に取り出すためのものである。
【0022】また、電極6a〜6cと電極8a〜8cと
の間には半田バンプ9a〜9c(半田バンプ9cは図示
せず)の溶融時に半田が電極8a〜8c側に流れ込むの
を抑止するための半田抑止膜7a〜7cが形成されてい
る(図3参照)。
【0023】上記の受光素子1と光ファイバフェルール
4とを結合する場合、まず光ファイバフェルール4の電
極6a〜6c上に予め金錫の半田バンプ9a〜9cを形
成し、その半田バンプ9a〜9c上に電極3a〜3cが
くるように受光素子1を仮搭載する。
【0024】この後に、半田バンプ9a〜9c上に受光
素子1を仮搭載した光ファイバフェルール4を窒素雰囲
気中で金錫の融点(320℃)まで加熱して半田バンプ
9a〜9cを溶融させる。このとき、半田抑止膜7a〜
7cは溶融した半田が電極8a〜8c側に流れ込むのを
抑止している。
【0025】すると、溶融した半田バンプ9a〜9cは
その表面張力によって受光素子1の電極3a〜3cを所
定位置まで、つまり仮搭載されている受光素子1を所定
位置まで引張る。
【0026】半田バンプ9a〜9cが室温まで冷却され
て固定すると、半田バンプ9a〜9cによって電極3a
〜3cと電極6a〜6cとの間が電気的にかつ物理的に
接続される。これによって、受光素子1の受光面2と光
ファイバ5の先端部5aとの位置合せが行われるので、
受光素子1は半田バンプ9a〜9cによって光ファイバ
フェルール4にセルフアライメント実装される。
【0027】その場合、光ファイバフェルール4の光フ
ァイバ5の先端部5aから受光素子1の受光面2までの
距離は受光素子1が固定された半田バンプ9a〜9cの
高さにほぼ等しくなるので、半田バンプ9a〜9cの半
田量を可変することで受光素子1と光ファイバフェルー
ル4との結合距離を自由に変えることが可能となる。
【0028】受光面2と光ファイバ5の先端部5aとの
位置合せは予め受光素子1側及び光ファイバフェルール
4側に同じ配置に形成された電極3a〜3c,6a〜6
cを半田バンプ9a〜9cでセルフアライメント実装す
ることで行われる。
【0029】また、受光素子1の陽極側及び陰極側の両
方(図示せず)が半田バンプ9a〜9cで光ファイバフ
ェルール4側の電極8a〜8cに引き出される。すなわ
ち、受光素子1で光電気変換された電気信号は光ファイ
バフェルール4に形成した電極8a〜8cから取り出さ
れる。
【0030】受光素子1と光ファイバフェルール4とを
結合した後に、受光素子1はその全体を覆うようにキャ
ップ10を取付けて気密封止される。光ファイバフェル
ール4にはキャップ10を挿入する時に、キャップ10
の底面が受光素子1に当たらないようにキャップ止め1
1が設けられている。
【0031】図5は図2に示す光ファイバフェルール4
の端面に半田バンプ9a〜9cを形成した状態を示す図
であり、図6は図5の光ファイバフェルール4の端面上
に受光素子1を仮搭載する状態を示す図である。
【0032】また、図7は図6の半田バンプ9a〜9c
による受光素子1と光ファイバフェルール4との結合を
示す図である。図7(a)は半田バンプ9a〜9c上に
受光素子1の電極3a〜3cを仮搭載した状態を示し、
図7(b)は半田バンプ9a〜9cの溶融状態を示し、
図7(c)は半田バンプ9a〜9cを室温まで冷却して
固定した状態を示している。
【0033】これら図5〜図7を用いて受光素子1を光
ファイバフェルール4の端面上にセルフアライメント実
装する動作について説明する。
【0034】受光素子1と光ファイバフェルール4とを
結合する場合、まず光ファイバフェルール4の電極6a
〜6c上に予め金錫の半田バンプ9a〜9cを形成し
(図5参照)、その半田バンプ9a〜9c上に電極3a
〜3cがくるように受光素子1を仮搭載する(図6参
照)。
【0035】この後に、半田バンプ9a〜9c上に受光
素子1を仮搭載した光ファイバフェルール4を窒素雰囲
気中で金錫の融点(320℃)まで加熱して半田バンプ
9a〜9cを溶融させる[図7(a)参照]。このと
き、溶融した半田は半田抑止膜7a〜7cによって電極
8a〜8c側に流れ込むのが抑止される。
【0036】すると、溶融した半田バンプ9a〜9cは
その表面張力によって受光素子1の電極3a〜3cを所
定位置まで、つまり仮搭載されている受光素子1を所定
位置まで引張る[図7(b)参照]。言換えると、受光
素子1の受光面2の光軸Aと光ファイバ5の先端部5a
の光軸Bとが重なり、同一の光軸Cとなる。
【0037】半田バンプ9a〜9cが室温まで冷却され
て固定すると、半田バンプ9a〜9cによって電極3a
〜3cと電極6a〜6cとの間が電気的にかつ物理的に
接続される[図7(c)参照]。これによって、受光素
子1の受光面2と光ファイバ5の先端部5aとの位置合
せが行われるので、受光素子1は半田バンプ9a〜9c
によって光ファイバフェルール4にセルフアライメント
実装される。
【0038】このように、受光素子1を半田バンプ9a
〜9cで光ファイバフェルール4の端面上にセルフアラ
イメント実装することによって、受光素子1は光ファイ
バフェルール4の端面上の予め定められた位置に自動的
に実装されるので、受光素子1の受光面2と光ファイバ
5の先端部5aとの光軸調整が不要となる。
【0039】また、受光素子1の電極3a〜3cと光フ
ァイバフェルール4の電極6a〜6c,8a〜8cとが
半田バンプ9a〜9cによって電気的に接続されるの
で、従来のようなボンディングワイヤ接続が不要とな
り、寄生のインダクタンス成分を低減することができ
る。
【0040】さらに、受光素子及び光ファイバフェルー
ルの電極3a〜3c,6a〜6c,8a〜8cの形成や
セルフアライメント実装の工程は一括処理が可能なの
で、量産性が高くなり、実装にかかるコストを低減する
ことができる。この場合、部品点数が従来よりも少なく
なるので、装置の小型化に適している。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
光素子と光ファイバとをフェルールを介して結合した受
光モジュールにおいて、受光素子のフェルールとの結合
面に光ファイバを介して入力される光信号を電気信号と
して出力するための第1の電極を設けるとともに、フェ
ルールの受光素子との結合面に第1の電極に対向してか
つフェルールの側壁に設けられた第3の電極に電気的に
接続する第2の電極を設け、第1及び第2の電極を半田
バンプで電気的にかつ物理的に接続することによって、
光軸調整を不要とし、寄生のインダクタンス成分を低減
することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による受光素子の斜視図であ
る。
【図2】本発明の一実施例による光ファイバフェルール
の斜視図である。
【図3】本発明の一実施例による光ファイバフェルール
の断面図である。
【図4】本発明の一実施例による受光モジュールの断面
図である。
【図5】図2に示す光ファイバフェルールの端面に半田
バンプを形成した状態を示す図である。
【図6】図5の光ファイバフェルールの端面上に受光素
子を仮搭載する状態を示す図である。
【図7】(a)は図6の半田バンプ上に受光素子の電極
を仮搭載した状態を示す図、(b)は(a)の半田バン
プの溶融状態を示す図、(c)は(b)の半田バンプを
室温まで冷却して固定した状態を示す図である。
【符号の説明】
1 受光素子 2 受光面 3a〜3c,6a〜6c,8a〜8c 電極 4 光ファイバフェルール 5 光ファイバ 5a 先端部 7a〜7c 半田抑止膜 9a〜9c 半田バンプ 10 キャップ 11 キャップ止め

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受光素子と光ファイバとをフェルールを
    介して結合した受光モジュールであって、前記受光素子
    の前記フェルールとの結合面に設けられかつ前記光ファ
    イバを介して入力される光信号を電気信号として出力す
    るための第1の電極と、前記フェルールの前記受光素子
    との結合面に前記第1の電極に対向して設けられた第2
    の電極と、前記フェルールの側壁に設けられかつ前記第
    2の電極に電気的に接続された第3の電極と、前記第1
    及び第2の電極を電気的にかつ物理的に接続する半田バ
    ンプとを有することを特徴とする受光モジュール。
  2. 【請求項2】 前記第2の電極上に前記半田バンプを形
    成した後に当該半田バンプ上に前記第1の電極を仮搭載
    して当該半田バンプを溶融することで前記半田バンプに
    より前記第1及び第2の電極を電気的にかつ物理的に接
    続し、前記受光素子と前記光ファイバとの位置合せを行
    うようにしたことを特徴とする請求項1記載の受光モジ
    ュール。
  3. 【請求項3】 前記フェルールの前記受光素子との結合
    面に設けられかつ前記第2の電極上に形成された半田バ
    ンプを溶融する際に当該半田バンプの前記第3の電極へ
    の流れ込みを抑止する抑止膜を含むことを特徴とする請
    求項1または請求項2記載の受光モジュール。
  4. 【請求項4】 前記半田バンプにより前記第1及び第2
    の電極を電気的にかつ物理的に接続した後に前記受光素
    子及び前記フェルールの結合面を気密封止するキャップ
    部材を含むことを特徴とする請求項1から請求項3のい
    ずれか記載の受光モジュール。
  5. 【請求項5】 前記半田バンプの形成量を可変すること
    で前記受光素子と前記フェルールとの結合距離を可変す
    るようにしたことを特徴とする請求項1から請求項4の
    いずれか記載の受光モジュール。
JP8101759A 1996-04-24 1996-04-24 受光モジュール Pending JPH09289330A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001001497A1 (en) * 1999-06-29 2001-01-04 Honeywell Inc. Hermetic chip-scale package for photonic devices
JP2005195699A (ja) * 2003-12-26 2005-07-21 Toshiba Corp 光伝送路保持部材
JP2005338308A (ja) * 2004-05-26 2005-12-08 Kyosemi Corp 半導体光学部品及びその製造方法
JP2007017808A (ja) * 2005-07-08 2007-01-25 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 光素子付き光伝送媒体およびその製造方法
JP2007067288A (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 光電変換機能付き光ファイバ端末およびその実装方法

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